摘要:电磁声传感器(EMAT)因其具有非接触、可设计性强等优势,在无损检测领域得到了广泛的应用。 目前,大多数 EMAT 只能在固定频率下激发超声波,限制了传感器的应用范围,为此,提出了一种新型相控变频电磁超声传感器(PC-FC-EMAT),通 过调控传感器激励信号的相控时延,可达到变频激励的目的。 首先,提出了 PC-FC-EMAT 的设计方案,建立了 PC-FC-EMAT 的 频域响应模型,揭示了洛伦兹力空间响应下相控时延对频域响应的作用机理;其次,建立了 PC-FC-EMAT 多物理场耦合仿真模 型,研究了相控时延对 PC-FC-EMAT 时域及频域响应的作用规律,仿真验证了相控时延对 PC-FC-EMAT 频率响应的调控作用; 最后,研制了 PC-FC-EMAT,并开展实验研究。 实验结果表明,所研制的的 PC-FC-EMAT 可实现 4 ~ 12 mm 的波长调控,频带范 围覆盖 252~ 687 kHz,满足设计要求。